[發(fā)明專(zhuān)利]基板研磨裝置、膜厚映射制作方法及基板的研磨方法

在審

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• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112692717A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 渡邊和英;鹽川陽(yáng)一;八木圭太;中村顯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社荏原制作所
• 主分類(lèi)號(hào): B24B37/00
• 分類(lèi)號(hào): B24B37/00;B24B37/11;B24B37/27;B24B37/34;B24B49/00;B24B51/00;B24B57/02
• 代理公司: 上海華誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 張麗穎

本發(fā)明是基板研磨裝置、膜厚映射制作方法及基板的研磨方法。使研磨處理中的膜厚測(cè)定高效化。基板研磨裝置具備：研磨臺(tái)，該研磨臺(tái)構(gòu)成為能夠旋轉(zhuǎn)，且設(shè)置有輸出與膜厚相關(guān)的信號(hào)的傳感器；研磨頭，該研磨頭與所述研磨臺(tái)相對(duì)并構(gòu)成為能夠旋轉(zhuǎn)，且能夠在與所述研磨臺(tái)相對(duì)的面安裝基板；以及控制部，在所述傳感器通過(guò)所述基板的被研磨面上時(shí)，所述控制部從所述傳感器取得信號(hào)，基于所述信號(hào)的分布曲線(xiàn)來(lái)確定所述傳感器相對(duì)于所述基板的軌道，基于所述信號(hào)來(lái)計(jì)算所述軌道上的各點(diǎn)處的所述基板的膜厚，基于針對(duì)所述傳感器的多個(gè)軌道而計(jì)算出的各點(diǎn)的膜厚來(lái)制作膜厚映射。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基板研磨裝置、膜厚映射制作方法及基板的研磨方法。

背景技術(shù)

作為半導(dǎo)體器件的制造裝置之一，有CMP(Chemical Mechanical Polishing：化學(xué)機(jī)械研磨)裝置。代表性的CMP裝置具備安裝有研磨墊的研磨臺(tái)和安裝有基板的研磨頭。在代表性的CMP裝置中，向研磨墊供給研磨液，在使研磨墊與基板接觸的狀態(tài)下使研磨臺(tái)及研磨頭中的至少一方旋轉(zhuǎn)，由此對(duì)基板進(jìn)行研磨。

在使用CMP裝置的研磨工序中，在研磨基板后利用膜厚測(cè)定器測(cè)定膜厚，如果未成為所期望的膜厚或膜厚分布曲線(xiàn)，則實(shí)施再研磨。作為檢測(cè)基板是否被研磨了期望量的技術(shù)，例如已知有專(zhuān)利文獻(xiàn)1。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013-222856號(hào)公報(bào)

通常，膜厚測(cè)定使用專(zhuān)用的測(cè)定裝置(例如，與CPM裝置并列設(shè)置的測(cè)定裝置)來(lái)實(shí)施，測(cè)定花費(fèi)時(shí)間，因此成為降低CMP工序中的生產(chǎn)效率的一個(gè)原因。因此，為了提高CMP工序的生產(chǎn)效率，要求使膜厚測(cè)定高效化。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述課題，公開(kāi)了一種基板研磨裝置，該基板研磨裝置具備：研磨臺(tái)，該研磨臺(tái)構(gòu)成為能夠旋轉(zhuǎn)，且設(shè)置有輸出與膜厚相關(guān)的信號(hào)的傳感器；研磨頭，該研磨頭與所述研磨臺(tái)相對(duì)并構(gòu)成為能夠旋轉(zhuǎn)，且能夠在與所述研磨臺(tái)相對(duì)的面安裝基板；以及控制部，所述控制部在所述傳感器在所述基板的被研磨面上通過(guò)時(shí)從所述傳感器取得信號(hào)，所述控制部基于所述信號(hào)的分布曲線(xiàn)來(lái)確定所述傳感器相對(duì)于所述基板的軌道，所述控制部基于所述信號(hào)來(lái)計(jì)算所述軌道上的各點(diǎn)處的所述基板的膜厚，所述控制部基于針對(duì)所述傳感器的多個(gè)軌道而計(jì)算出的各點(diǎn)的膜厚來(lái)制作膜厚映射。

附圖說(shuō)明

圖1A是一實(shí)施方式的基板研磨裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖1B是另一實(shí)施方式的基板研磨裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖1C是表示另一實(shí)施方式的基板研磨裝置的圖。

圖2是一實(shí)施方式的基板研磨裝置的主視圖。

圖3是表示從基板觀(guān)察到的渦電流傳感器的基板上的軌道的圖。

圖4是表示一實(shí)施方式的基板研磨裝置的概略工作的流程圖。

圖5是表示一實(shí)施方式的在水研磨處理期間制作水研磨中膜厚映射的方法的流程圖。

圖6是表示一實(shí)施方式的在研磨處理期間制作研磨中膜厚映射的方法的流程圖。

圖7是表示傳感器輸出映射的一例的圖。

圖8是為了說(shuō)明步驟506及508而表示傳感器輸出映射的圖。

圖9是為了說(shuō)明而使用的表示研磨中信號(hào)的分布曲線(xiàn)的圖。

圖10是表示分布曲線(xiàn)A-A’、B-B’及C-C’的圖。

圖11是用于說(shuō)明膜厚映射的平均化處理的圖。

圖12是表示平均化膜厚映射的一例的圖。

圖13是用于說(shuō)明膜厚映射的插補(bǔ)處理的圖。